Kõrgeim käik ja madalad pöörded ei ole alati ökonoomseim

Palju räägitakse soovitusest, et auto kütusekulu on väiksem, kui käike võimalikult kiiresti üles vahetada ja madalate pööretega sõita. See teadmine võis olla õigem vanasti, aga tänapäeval ehk umbes viimased kümmekond aastat ei pruugi see teooria alati paika pidada.

Olgu kohe ära öeldud, et see jutt ei kehti suure töömahuga ja vabalthingavate mootorite kohta. Need toredused elavad omaette maailmas ning kahest liitrist suuremate mootorite kasutamisel on ökonoomsuse nipid allkirjeldatust mõnevõrra erinevad.

Mida lugeda suureks ja mida väikeseks mootoriks? Selge on see, et kaheliitrine vabalthingav ei ole aladimensioneeritud, kui istub Ford Fiesta ninas. Küll aga on see ilmselgelt aladimensioneeritud 14 m³ mahuga suure kaubiku küljes – turboga või ilma.

Samuti ei saa võrrelda mootori jõudlust ja aladimensioneeritust – tänapäevane üheliitrine turboga bensiinimootor on pea igas mõttes suutlikum kahekümne aasta vanusest 1.9 diiselmootorist, mida näiteks T4 kerega VW Transporteri pealt leidis.

Kas areng on olnud äraspidine?

Samal ajal, kui mootorite töömahud on vähenenud ja töömahu vähenemist kompenseeriti turbodega, on autode mõõtmed ja massid oluliselt kasvanud.

Näiteks kaalub tänane linnamaastur Hyundai Tucson esiveolisena täpselt sama palju kui 2002. aasta VW Transporter kaubik. Kui autod ja massid kasvavad, siis loogika ütleb, et ka töömahud pidanuks ajas hoopis kasvama!?

Tänapäeval on standardiks pigem vastupidine ja kahtlemata on see tulevik, mille poole vaatavad nii Greta Thunberg kui Euroopa Liidu vigaseks lobistatud seltskond.

Samas on füüsika ju samaks jäänud – kütusel on teatud energia ja seda põletades juhtub imesid ja auto liigub edasi. Et minimootor suudaks suurema vanakoolimasinaga võrdselt tööd teha, peab toimuv olema võrratult agressiivsem ja kiirem, et sama kogus kütust väiksemas katlas ära põletada – saab tehtud, aga ka katel saab kiiremini otsa.

Küsimus on selles, kui kaua ja kuidas

Nagu öeldud, jõudlus on medali üks pool. 1.0 TSI on tubli, aga “paneb pidevalt täiega”. Ja selleks, et  selles katlas suurem kogus kütust ära põletada, on vaja kiirust – ehk kõrgemaid pöördeid.

Praktikas tähendab see seda, et 1.9 TDI Transporteriga sõitsin keskmise kuluga 7 “sajale” ja sedasi võiks lasta ca miljon kilomeetrit. 1.0 TSI nii suure auto peal…

Võrdluseks mõelgem nüüd korraks jalgrataste peale. Suur sajakilone tüüp võib vajaduse korral kogu keharaskuse ühe pedaali peale toetada ja jõu edasiliikumisele rakendada.

Kui oled aga kõhna tüüp, siis on sinu pedaalisurumise võime selle võrra väiksem ja appi tulevad madalamad käigud. Mõnus põhikooli füüsika!

Probleem: ei jaksa, ei jõua

Kuigi mingid märgid mootorite töömahtude (taas)tõstmise suunas on juba tulnud, on ikkagi moes 1.xx turbomootorite installeerimine autodele, mis on sama suured ja rasked nagu millenniumi alguse kaubikud.

Aga kaasaegne auto peab lisaks auto edasi liikumisele veel igasugust muud tööd tegema – elektrit tootma ja igasugust varustuse kola kaasa vedama ning heitgaaside puhastusseadmeid käitama.

Väike mootor lihtsalt ei jaksa madalatel pööretel selle kõigega toime tulla, on üle koormatud ja võtab sellega seoses rohkem kütust ja kulub rohkem. Appi tuleb kiirema käigu kasutamine.

Jälle võrdlus rattamaailmaga – ka inimene ei jaksa väga kaua maanteel ülesmäge ja vastutuult kõrgeima käiguga pressida, isegi kui pedaalile 100 kg suruda on.

Praktikas tähendab see seda, et kui sa sõidad oma kaasaegse „juberohelise“ autoga maanteel spidomeetri järgi 90 km/h ja mootori pöörded on alla 1800 pöörde minutis, siis on ta ökonoomne ainult allatuult, veoki taga sõites, ilma igasuguse koormata, allamäge või ilma tuuleta ilusa tasase tee peal.

Aastatepikkused loomkatsed

Ma olen sedasama osaluseksperimentaalset testi teinud umbes viimased 5 aastat erinevate autodega, erinevatel teedel ja erinevates riikides.

Kuigi minu väite taga teaduslik tõestus ja kontrollitavad mõõtmisandmed puuduvad ja tegemist on lihtsalt vaatlustulemustega, julgen siiski sõnastada rusikareegli:

Väikese mootoriga auto on 80 – 90 km/h maanteesõidul ehk sel kiirusel, kus tuuletakistus juba suuremat mõju omab, ökonoomsem viimasest ühe võrra madalama käiguga. Eriti diiselmootor, aga enamasti ka bensiinimootor.

VW Crafteri näitel

Minu tööautoks on praegu Volkswagen Crafter 2.0 biturbo aastast 2018. Läbisõit läheneb 200 000 kilomeetrile ja kütuseks tarbib ta diislit. Auto tühimass on 2500 kg, enamasti liigun 3500-3600 kg täismassiga.

Sellesama isendiga olengi viimased kaks kuud (ja selle ajaga läbitud 30 000 km) tegelenud tavalisest rohkem kütusekulu jälgimisega.

Rohkem mõtlemisainet tekitav tähelepanek on üldiselt kokku võetud alljärgneva videoga, mille filmisin paar päeva tagasi Lätis veoki tuules sõites.

Distantsi hoidis adaptiivne kiirushoidik, rida hoidis “Lane assist” ja seetõttu otsustasin selle filmimise ikkagi ette võtta. Hea eesmärgi nimel:

Selle video mõte on lihtne: madalal kiirusel kaheksanda käiguga on mootori pöörded nii madalad, et mootori töö pole vajalikku hulka tööd tehes efektiive ja mootor töötab ülekoormatuna.

Kuigi ametlike andmete järgi on selle mootori suurim pöördemoment 410 Nm saadaval juba 1500 pöörde juures (ja suurim võimsus 177 hj 3600 mootoripöördel), siis on alla 1800 pöörde maanteekiiruste jaoks liiga vähe ja kaheksas käik sellel autol on selgelt kiirteede jaoks.

Praktikas annab ebaefektiivne töötamine tunda jõrisevama mootorihääle, tugevama vibratsiooni ning ühtlasi ka suurema kütusekulu näol.

Automaatkast nii Crafteril kui ka enamikul muudest kaasaegsetest autodest on programmeeritud vahetama käigu üles liiga kiiresti ja nii tahab elektroonika kasutada kaheksandat käiku juba umbes 70 km/h juures.

Ma olen kütusekulu jälginud ka kümnetel proovisõiduautodel ja Accelerista toimetuse Citroen Berlingoga, millel 1.5 liitrine 90 kW turbodiiselmootor ja samuti 8-käiguline automaatkast. Möödunud aastal käisin ühe heategevusliku ettevõtmise raames käruga Tallinn-Põlva-Tallinn ja tegin samu katseid.

Järeldus Berlingoga oli sama – seitsmenda käiguga oli kütusekulu maanteel koormaga lausa liitri võrra väiksem kui kaheksanda käiguga.

Kütusekulu keeruline maailm

Kütusekulu on kombinatsioon auto koormusest, koormast, sõidustiilist, sõiduoskusest, rehvidest, hooldatusest, kütuse kvaliteedist, rehvirõhust, tuulesuunast, õhutemperatuurist, teekattest ja veel paljust muustki.

Ning selge on seegi, et autod on erinevad ja mingitel tingimustel on madalad pöörded jällegi ökonoomsemad – kui ümbritsevad tingimused on väga soodsad ja energiat kulub vähe.

Lõppjäreldus sellest kõigest on see, et tuleb tunda oma autot ja jälgida selle käitumist ning valida vastavalt oludele optimaalseim käik, kiirus või sõidustiil. Seda ikka selleks, et kütust ja tehnikat säästa.

Mida ma Crafteri kohta öelda oskan? Maanteesõidul on Crafter kõige ökonoomsem kaheksanda käiguga ja 2000 mootoripöördel ehk kiirusel umbes 106 km/h.

Ökonoomsus püsib kuni kiiruseni 113 km/h üsna samasugusena. Sellest suurematel kiirustel hakkab tuuletakistus oluliseks muutuma ning kütusekulu kasvab.

Lühiajaliselt on Crafter väga ökonoomne ka kõrgeima käiguga kiirusel 70-80 km/h, kui tuuletakistus on väike. Kuid seda kõike ainult heades tingimustes ja lühiajaliselt, sest näiteks 50 km selliselt “töristades” tähendab üsna eranditult tahmafiltri põletustsükli algamist ja sellega seoses ka kütusekulu kasvamist – madalamad mootoripöörded tähendavad rohkem tahma.

Kui mootori pöörded on maanteel 1700 asemel 2000 (või umbes nii), siis tahmab mootor oluliselt vähem, kõrgemate pööretega on mootor erksam ja kiirendus natuke parem. Kusjuures ka koormus näiteks käigukastile on madalama käiguga väiksem ja seda on kasulik silmas pidada näiteks tõusudel.

Kuna inimestele meeldivad rusikareeglid, siis see on ka üks neist:

Enamikel (väikese töömahuga mootoriga) autodel on kõige ökonoomsem kiirus kõrgeima käiguga ja 2000 mootoripöörde juures.

Mida see kõik praktikas tähendab?

Minu kasutuse juures tähendab Crafteriga D-reziimil sõitmine seda, et Varssavist Tallinnasse ühe paagitäiega (65 liitrit) ära ei sõida ja Pärnus peab tankima.

Ise automaatkastil käsitsi käike vahetades ehk mootoripöördeid 2000 juures hoides, aga muus osas samamoodi sõites süttib madala kütusetaseme hoiatustuli aga alles Tallinna jõudes.

Tänase seisuga olen seda testinud nii, et kolm korda olen Berliinist Tallinnasse tulnud ainult D-reziimis ja kolm korda ise käike lapates.

Muide, Crafteri DPF vajab 1800-2250 mootoripööret pikemal perioodil, et DPF põletustsüklit teostada. See mootoripöörete vahemik D-reziimil ehk kaheksanda käiguga tähendab kiirust 96-110 km/h. Viska pilk peale oma auto kasutusjuhendile, ilmselt leiad sealt oma auto kohta sama info.

Kaasaegsete autode kontekstis on tähtsaim aga see, et mõnusatel pööretel on igasugustel heitgaaside puhastussüsteemidel (EGR, DPF, katalüsaator) lihtsam oma tööd teha ja need toimivad efektiivsemalt. Sellest saadav “kasu” tuleb videos nähtavale kulumuutusele veel juurde arvestada.

Lisaks on pidevalt liiga madalate pöörete kasutamine üks peamiseid põhjuseid, miks näiteks EGR klapid kinni jäävad ja katalüsaatorid umbe lähevad, seega on siin veel ka väga pika plaani kasud mängus.

Ma julgeks isegi väita, et (liiga) madalate pööretega sõitmine vähendab auto eluiga. Pensionäri moodi võimalikult madalatel pööretel tiksumine võis olla vägev 20 aastat tagasi, aga täna teed sa sellega endale ja autole karuteene.

Kõrva taha panemise koht

Mida siit kõrva taha panna – eks iga auto käitub natuke erinevalt ja inimeste kasutusharjumused on erinevad, kuid kindlasti ei võta tükki küljest proovida ja jälgida omaenda ja oma auto iseloomu.

Jälgi hetkekulusid, pika perioodi kulusid ning kõrgeima käigu hoidmise asemel proovi hoopis mootori pöördeid 2000 kandis hoida.

Vanematel autodel seda rohekola probleemi ei ole, vabalthingavatel mootoritel ja suurema töömahuga autodel enamasti samuti mitte.

Aga kõik mis on kaasaegne, väga roheline, turboga ja alla kaheliitrise töömahuga – selle auto puhul võib kõrgemate pööretega ehk tipust ühe võrra madalama käiguga sõitmine pikas perspektiivis hea tulemuse anda.

Muide, ära ehmata, kui esimestel proovimistel on kütusekulu palju suurem – kui auto sõidab esimest korda üle hulga aja pikal distantsil kõrgemate pööretega, siis algavad erinevad puhastusprotsessid – katalüsaator hakkab paremini tööle, DPF ja GPF filtrid (kui need autol on) hakkavad end põletama (ja see tarbib kütust) jne.

Lühidalt öeldes – kõrgemate pööretega algab nn “torude puhtaks” põletamise protsess. Selleks võib päris palju aega kuluda, kui auto senine elu on käinud madalapöördelises taktis, ja seda eriti diiselmootorite puhul, mis tahavad aeg-ajalt kõrgemaid pöördeid, et süsteemid ära ei tahmuks.

Meedia: Uku Tampere, VW